Wiemy, że życie na powierzchni naszej planety wymaga do istnienia wody w stanie ciekłym i ochrony przed niezwykle szkodliwym promieniowaniem kosmicznym. Nie wiemy, czy np. woda w stanie ciekłym jest elementem niezbędnym do powstania jakiegokolwiek życia, czy też na innych planetach zupełnie inne formy życia mogą się bez niej obejść. Zanim jednak zajmiemy się rozwiązywaniem problemu powstania życia na obcych planetach, musimy zrozumieć, w jaki sposób życie powstało na naszej planecie.
Ustalenie procesu, który doprowadził do powstania pierwszej żywej komórki, jest kluczowe dla zrozumienia życia na Ziemi oraz do ustalenia prawdopodobieństwa powstania życia na wszystkich innych planetach.
W najnowszym artykule naukowym zespół badaczy z Instytutu Badawczego Scripps w Kalifornii opisuje jeden z niezwykle istotnych etapów powstawania życia na powierzchni naszej planety. Autorzy pracy są przekonani, że udało im się wyjaśnić, w jaki sposób pęcherzyki tłuszczu stworzyły błony pierwszych żywych komórek. Można powiedzieć, że jest to bardzo wczesny etap powstawania życia, jednak zarazem bez tego kroku do powstania życia mogło nigdy nie dojść.
Czytaj także: A jednak z kosmosu? Już wiadomo, skąd się wzięło życie na Ziemi
Cała praca skupia się na procesie fosforylacji, czyli dołączania do cząsteczek grup atomów zawierających fosfor. W ten sposób cząsteczki te zyskują dodatkowe funkcje pozwalające na zmianę protokomórek, czyli sferycznych zbiorów tłuszczów w znacznie bardziej złożone twory z jednej strony zdolne do aktywności chemicznej, a z drugiej znacznie bardziej stabilne.
Naukowcy przekonują, że właśnie takie twory, takie zaawansowane protokomórki stanowiły istotny budulec środowiska biochemicznego, które powstało jakieś 3,5 miliarda lat temu, najprawdopodobniej w otoczeniu gorących źródeł na dnie oceanu. To one z czasem stały się prekursorem wszystkich złożonych struktur biologicznych. Naukowcy pracujący pod kierownictwem Ramanaryanana Krishnamurthy’ego z Instytutu Scripps wskazują, że opisany przez nich proces może stanowić prawdziwy początek życia, które od tego czasu bezustannie ewoluuje na powierzchni naszej planety.
Badacze wskazują na fakt, że skoro proces fosforylacji jest obecnie rozpowszechniony w wielu funkcjach biologicznych organizmów żywych, mógł on także zachodzić już na samym początku istnienia życia na naszej planecie, wydajnie przyczyniając się do budowy pierwszych protokomórek.
Chemicy do swojej pracy podeszli od strony analitycznej. Wiedząc, że na początku historii życia na Ziemi musiały istnieć protokomórki, postanowili w laboratorium odtworzyć warunki panujące na bardzo młodej Ziemi, a następnie w tychże warunkach spróbowali łączyć związki chemiczne, np. kwasy tłuszczowe i glicerol. Celem było stworzenie z prostych związków bardziej złożonych pęcherzyków, które mogłyby funkcjonować jako protokomórki, w których mogłyby zachodzić pierwsze procesy komórkowe.
Czytaj także: Życie na Ziemi powstało dzięki megaburzom? Nowa teoria zwraca uwagę na pioruny
Wyniki eksperymentu były zaskakujące. Po odpowiednim dopasowaniu środowiska, np. w procesie regulacji temperatury, ciśnienia czy kwasowości, naukowcy wywołali spodziewane reakcje chemiczne. Okazało się, że fosforylacja mogła skutecznie przyczynić się do powstawania błon komórkowych pierwszych komórek na powierzchni Ziemi.
Mało tego, okazało się, że tak powstałe w eksperymencie pęcherzyki były w stanie przetrwać przejście z kwasów tłuszczowych do fosfolipidów, gdzie mogłyby stać się częścią bardziej złożonych błon komórkowych.
Warto tutaj jednak wykazać się zdrową dawką sceptycyzmu. Jakby nie patrzeć, nawet tak interesujące wyniki badań nie oznaczają, że tak wyglądała rzeczywistość młodej Ziemi miliardy lat temu. Jest to tylko i aż jedna z możliwych ścieżek powstawania życia na powierzchni młodej planety skalistej.